JP7034410B2 - Battery pack with improved safety - Google Patents
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Description
本発明は、安全性が向上したバッテリーパックに関し、より詳しくは、バッテリーパックの内部温度が基準値以上に上昇する場合、それを感知してバッテリーパックを外部と遮断すると同時に、アラームを通じてユーザが異常状況であることを認知できるように構成されたバッテリーパックに関する。 The present invention relates to a battery pack with improved safety. More specifically, when the internal temperature of the battery pack rises above a reference value, the user detects an abnormality and shuts off the battery pack from the outside at the same time. Regarding battery packs that are configured to recognize the situation.
本出願は、2017年12月15日出願の韓国特許出願第10-2017-0173488号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。 This application claims priority based on Korean Patent Application No. 10-2017-0173488 filed on December 15, 2017, and all the contents disclosed in the specification and drawings of the relevant application are incorporated into this application. ..
ビデオカメラ、携帯電話、ノートパソコンなどの携帯用電気製品の使用が増加するにつれ、その駆動電源として主に用いられる二次電池の重要性が増している。 As the use of portable electrical products such as video cameras, mobile phones, and laptop computers increases, the importance of secondary batteries, which are mainly used as the driving power source for the products, is increasing.
通常、充電が不可能な一次電池と異なって、充電及び放電が可能な二次電池はデジタルカメラ、携帯電話、ラップトップパソコン、パワーツール、電気自転車、電気自動車、ハイブリッド自動車、大容量電力貯蔵装置など先端分野で活発に研究が行われている。 Unlike primary batteries, which are normally not rechargeable, rechargeable and dischargeable secondary batteries are digital cameras, mobile phones, laptop computers, power tools, electric bicycles, electric vehicles, hybrid vehicles, and high-capacity power storage devices. Active research is being conducted in advanced fields such as.
特に、リチウム二次電池は、従来の鉛蓄電池、ニッケル-カドミウム電池、ニッケル-水素電池、ニッケル-亜鉛電池など他の二次電池と比べて、単位重量当りエネルギー密度が高く、急速充電が可能であるため、使用が増加している。 In particular, lithium secondary batteries have a higher energy density per unit weight than other secondary batteries such as conventional lead storage batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, and nickel-zinc batteries, and can be charged quickly. Because of this, its use is increasing.
リチウム二次電池は、作動電圧が3.6V以上であり、携帯用電子機器の電源として使用されるか、または、複数の電池を直列または並列で連結して高出力の電気自動車、ハイブリッド自動車、パワーツール、電気自転車、電力貯蔵装置(ESS)、UPSなどに使用される。 A lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V or higher and is used as a power source for portable electronic devices, or a high-power electric vehicle or hybrid vehicle in which multiple batteries are connected in series or in parallel. Used in power tools, electric bicycles, power storage devices (ESS), UPS, etc.
リチウム二次電池は、ニッケル-カドミウム電池やニッケル-水素電池に比べて作動電圧が3倍も高く、単位重量当りエネルギー密度の特性にも優れるため、使用が急増している。 The use of lithium secondary batteries is increasing rapidly because their operating voltage is three times higher than that of nickel-cadmium batteries and nickel-hydrogen batteries, and their energy density per unit weight is also excellent.
リチウム二次電池は、電解質の種類によって、液体電解質を使用するリチウムイオン電池と、高分子固体電解質を使用するリチウムイオンポリマー電池とに分けられる。そして、リチウムイオンポリマー電池は、高分子固体電解質の種類によって、電解液を全く含有しない完全固体型リチウムイオンポリマー電池と電解液を含んでいるゲル型高分子電解質を使用するリチウムイオンポリマー電池とに分けられる。 Lithium secondary batteries are classified into lithium ion batteries that use a liquid electrolyte and lithium ion polymer batteries that use a polymer solid electrolyte, depending on the type of electrolyte. Depending on the type of polymer solid electrolyte, the lithium ion polymer battery can be divided into a completely solid lithium ion polymer battery that does not contain an electrolytic solution at all and a lithium ion polymer battery that uses a gel type polymer electrolyte that contains an electrolytic solution. Divided.
液体電解質を使用するリチウムイオン電池の場合、殆ど円筒や角形の金属缶を容器にして溶接密封した形態で使用される。このような金属缶を容器として使用する缶型二次電池は、形態が固定されるため、これを電源として使用する電気製品のデザインを制約し、体積を減らし難い。したがって、電極組立体と電解質をフィルムから製造したパウチ包装材に収納し密封して使用するパウチ型二次電池が開発されて使用されている。 In the case of a lithium-ion battery that uses a liquid electrolyte, it is used in a form in which a cylindrical or square metal can is used as a container and welded and sealed. Since the form of a can-type secondary battery using such a metal can as a container is fixed, the design of an electric product using this as a power source is restricted, and it is difficult to reduce the volume. Therefore, a pouch-type secondary battery has been developed and used in which the electrode assembly and the electrolyte are stored in a pouch packaging material manufactured from a film and sealed for use.
しかし、リチウム二次電池は、過熱される場合、爆発の危険性があるため、安全性を確保することが重要な課題の一つである。リチウム二次電池の過熱は様々な原因で発生するが、そのうち一つがリチウム二次電池を通じて限界以上の過電流が流れる場合である。過電流が流れれば、リチウム二次電池がジュール熱によって発熱するため、電池の内部温度が急速に上昇する。また、温度の急速な上昇は、電解液の分解反応を引き起こして熱暴走を起こし、電池の爆発につながるようになる。過電流は、尖った金属物体がリチウム二次電池を貫通するか、正極と負極との間に介在された分離膜の収縮によって正極と負極との間の絶縁が破壊されるか、または、外部に連結された充電回路や負荷の異常によって突入電流が電池に印加されるなどの場合に発生する。特に、電気自動車の場合、バッテリーを座席の下に装着するため、バッテリーセルのスウェリングを感知し難く、人命事故につながり得る。 However, when a lithium secondary battery is overheated, there is a risk of explosion, so ensuring safety is one of the important issues. Overheating of a lithium secondary battery occurs due to various causes, one of which is when an overcurrent exceeding the limit flows through the lithium secondary battery. When an overcurrent flows, the lithium secondary battery generates heat due to Joule heat, so that the internal temperature of the battery rises rapidly. In addition, a rapid rise in temperature causes a decomposition reaction of the electrolytic solution, causing thermal runaway, which leads to an explosion of the battery. Overcurrent can be caused by a sharp metal object penetrating the lithium secondary battery, shrinkage of the separation film interposed between the positive and negative electrodes, breaking the insulation between the positive and negative electrodes, or external. It occurs when an inrush current is applied to the battery due to an abnormality in the charging circuit or load connected to the battery. In particular, in the case of an electric vehicle, since the battery is mounted under the seat, it is difficult to detect the swelling of the battery cell, which may lead to a fatal accident.
したがって、リチウム二次電池は、過電流の発生のような異常状況から電池を保護するため、保護回路と結合されて使用され、該保護回路には、一般に、過電流が発生したときに充電または放電電流が流れる線路を非可逆的に断線させるヒューズ素子が含まれる。 Therefore, a lithium secondary battery is used in combination with a protection circuit to protect the battery from anomalous situations such as the occurrence of overcurrent, which protection circuit is generally charged or charged when an overcurrent occurs. It includes a fuse element that irreversibly disconnects the line through which the discharge current flows.
図1は、リチウム二次電池を含むバッテリーパックと結合される保護回路の構成のうち、ヒューズ素子の配置構造及び動作メカニズムを説明するための回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram for explaining the arrangement structure and operation mechanism of the fuse element in the configuration of the protection circuit coupled to the battery pack including the lithium secondary battery.
図示されたように、保護回路は、過電流が発生したときバッテリーパックを保護するため、ヒューズ素子1、過電流センシングのためのセンス抵抗2、過電流発生をモニタリングして過電流発生時にヒューズ素子1を動作させるマイクロコントローラ3、及び前記ヒューズ素子1への動作電流の流入をスイッチングするスイッチ4を含む。
As shown, the protection circuit monitors the
ヒューズ素子1は、バッテリーパックの最外側端子に連結された主線路に設けられる。主線路は、充電電流または放電電流が流れる配線である。図面には、ヒューズ素子1が高電位線路Pack+に設けられていることが示されている。
The
ヒューズ素子1は、3端子素子部品であり、2つの端子は充電または放電電流が流れる主線路に、1つの端子はスイッチ4と接続される。そして、内部には主線路と直列で連結されて特定温度で溶断するヒューズ1aと、前記ヒューズ1aに熱を印加する抵抗1bとが含まれている。
The
前記マイクロコントローラ3は、センス抵抗2の両端電圧を周期的に検出することで過電流の発生をモニタリングし、過電流が発生したと判断されれば、スイッチ4をターンオンさせる。すると、主線路に流れる電流がヒューズ素子1側にバイパスされて抵抗1bに印加される。それによって、抵抗1bで発生したジュール熱がヒューズ1aに伝導されてヒューズ1aの温度を上昇させ、ヒューズ1aの温度が溶断温度まで上昇すれば、ヒューズ1aが溶断することで主線路が非可逆的に断線される。主線路が断線されれば、過電流がそれ以上流れなくなるため、過電流によって引き起こされる問題を解消することができる。
The microcontroller 3 monitors the occurrence of an overcurrent by periodically detecting the voltage across the sense resistor 2, and if it is determined that an overcurrent has occurred, the
しかし、上記のような従来技術は様々な問題点を有している。すなわち、マイクロコントローラ3が故障すれば、過電流が発生してもスイッチ4がターンオンされない。このような場合、ヒューズ素子1の抵抗1bに電流が流れないため、ヒューズ素子1が動作しない。また、保護回路内にヒューズ素子1の配置のための空間が必要であり、ヒューズ素子1の動作を制御するためのプログラムアルゴリズムをマイクロコントローラ3に読み込まなければならない。したがって、保護回路の空間効率性が低下し、マイクロコントローラ3の負荷が増えるという短所がある。
However, the above-mentioned conventional techniques have various problems. That is, if the microcontroller 3 fails, the
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーセルが有するエネルギー密度の低下なく、発火などの事故発生を防止することで、二次電池の使用上の安全性を大きく向上させるように構成されたバッテリーパックを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the safety in use of the secondary battery is greatly improved by preventing the occurrence of accidents such as ignition without lowering the energy density of the battery cell. It is intended to provide a battery pack configured as such.
ただし、本発明が解決しようとする技術的課題は上述した課題に制限されず、その他の課題は下記の発明の説明によって当業者に明確に理解されるであろう。 However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems will be clearly understood by those skilled in the art by the following description of the invention.
上述した技術的課題を解決するための本発明の一態様によるバッテリーパックは、少なくとも一つのバッテリーセルと、前記バッテリーセルを収容し、貫設された冷却孔を備えるパックケースと、前記パックケースの外側に設けられ、前記冷却孔に隣接して配置される流量測定器と、前記パックケース内部の温度変化に従って前記冷却孔を開閉する開閉ユニットとを含む。 A battery pack according to an aspect of the present invention for solving the above-mentioned technical problems includes at least one battery cell, a pack case accommodating the battery cell and having a penetrating cooling hole, and the pack case. It includes a flow rate measuring device provided on the outside and adjacent to the cooling hole, and an opening / closing unit that opens and closes the cooling hole according to a temperature change inside the pack case.
前記流量測定器は、前記パックケースの内側から外側に流れる空気の流れを感知し得る。 The flow meter can sense the flow of air flowing from the inside to the outside of the pack case.
前記流量測定器は、前記空気の流れが遮断されたことが感知されると、アラームを発し得る。 The flow meter may issue an alarm when it senses that the air flow is blocked.
前記バッテリーパックは、前記流量測定器で前記空気の流れが遮断されたことが感知されると、アラームを発するアラーム装置をさらに含む形態で具現され得る。すなわち、前記流量測定器は、空気の流れを感知する機能のみを担い、アラームを発する装置は別に設けられ得る。 The battery pack may be embodied in a form further including an alarm device that issues an alarm when the flow measuring device detects that the flow of air is cut off. That is, the flow rate measuring device has only a function of sensing the flow of air, and a device for issuing an alarm may be separately provided.
前記開閉ユニットは、前記冷却孔に整合する形状及びサイズを有する孔蓋と、前記孔蓋と連結される垂直ロッドと、前記パックケース内部の温度が上昇すれば、熱膨張による形態変形を起こして、前記垂直ロッドを下方に移動させることで前記孔蓋を下方に移動させ、前記冷却孔を閉鎖する一つまたは二つのバイメタルとを含み得る。 The opening / closing unit has a hole lid having a shape and size that matches the cooling hole, a vertical rod connected to the hole lid, and if the temperature inside the pack case rises, the opening / closing unit undergoes morphological deformation due to thermal expansion. It may include one or two bimetals that move the hole lid downward by moving the vertical rod downward and close the cooling hole.
前記開閉ユニットは、温度の上昇によって上方に凸状に反り、前記垂直ロッドが貫通する貫通孔を備える第1バイメタルと、前記第1バイメタルの下部に位置し、前記垂直ロッドと結合されて、温度の上昇によって下方に凸状に反る第2バイメタルと、前記第1バイメタルの上部に位置して前記第1バイメタルの上方への動きを制限するストッパとを含む形態で具現され得る。 The opening / closing unit warps upward in a convex shape as the temperature rises, and is located in a first bimetal having a through hole through which the vertical rod penetrates and a lower portion of the first bimetal, and is coupled to the vertical rod to obtain a temperature. It can be embodied in a form including a second bimetal that warps downward in a convex shape due to the rise of the first bimetal, and a stopper that is located above the first bimetal and restricts the upward movement of the first bimetal.
前記開閉ユニットは、前記第2バイメタルの下部に位置し、前記第2バイメタルを上方に弾性支持する弾性部材をさらに含む形態で具現され得る。 The opening / closing unit may be embodied in a form that is located below the second bimetal and further includes an elastic member that elastically supports the second bimetal upward.
前記開閉ユニットは、前記垂直ロッドと結合され、温度の上昇によって下方に凸状に反る一つのバイメタルを備え、前記一つのバイメタルの上部に位置して前記一つのバイメタルの上方への動きを制限するストッパをさらに含み得る。 The opening / closing unit is coupled to the vertical rod and comprises one bimetal that warps downward as the temperature rises and is located above the one bimetal to limit the upward movement of the one bimetal. Can further include stoppers.
前記開閉ユニットは、前記冷却孔に整合する形状及びサイズを有する孔蓋と、一端部が前記孔蓋と連結される垂直ロッドと、前記垂直ロッドの垂直方向に沿って延び、一端部が前記垂直ロッドの他端部と連結される水平ロッドと、前記パックケース内部の温度が上昇すれば、熱膨張による形態変形を起こして、前記水平ロッドを前記垂直ロッドから離れる方向に移動させることで前記垂直ロッドに連結された孔蓋を下方に移動させ、前記冷却孔を閉鎖する一つまたは二つのバイメタルとを含む形態で具現され得る。 The opening / closing unit extends along the vertical direction of a hole lid having a shape and size matching the cooling hole, a vertical rod having one end connected to the hole lid, and one end thereof being vertical. When the temperature inside the pack case rises with the horizontal rod connected to the other end of the rod, the horizontal rod undergoes morphological deformation due to thermal expansion, and the horizontal rod is moved in a direction away from the vertical rod, thereby causing the vertical. It can be embodied in a form comprising one or two bimetals that move the hole lid connected to the rod downward and close the cooling hole.
前記開閉ユニットは、温度の上昇によって前記垂直ロッドに向かう方向に凸状に反り、前記水平ロッドが貫通する貫通孔を備える第1バイメタルと、前記第1バイメタルに隣接して位置し、前記貫通孔を貫通した水平ロッドの他端部に固定される第2バイメタルと、前記垂直ロッドと第1バイメタルとの間に位置して、前記第1バイメタルの垂直ロッド方向への動きを制限するストッパとを含む形態で具現され得る。 The opening / closing unit is positioned adjacent to a first bimetal having a through hole through which the horizontal rod penetrates and a first bimetal that warps convexly in a direction toward the vertical rod due to an increase in temperature, and is located adjacent to the first bimetal. A second bimetal fixed to the other end of the horizontal rod penetrating the above, and a stopper located between the vertical rod and the first bimetal to limit the movement of the first bimetal in the vertical rod direction. It can be embodied in a form including.
前記開閉ユニットは、前記第2バイメタルを第1バイメタル側に弾性支持する弾性部材をさらに含む形態で具現され得る。 The opening / closing unit may be embodied in a form further including an elastic member that elastically supports the second bimetal on the first bimetal side.
前記開閉ユニットは、前記水平ロッドの他端部と結合され、温度の上昇によって前記垂直ロッドから離れる方向に凸状に反る一つのバイメタルを備え、前記垂直ロッドと前記一つのバイメタルとの間に位置して、前記一つのバイメタルの垂直ロッド方向への動きを制限するストッパをさらに含み得る。 The opening / closing unit comprises one bimetal that is coupled to the other end of the horizontal rod and warps convexly in a direction away from the vertical rod as the temperature rises, between the vertical rod and the one bimetal. It may further include a stopper that is located to limit the movement of the one bimetal towards the vertical rod.
本発明の一実施形態によれば、バッテリーパックの発火などの事故発生以前に、ユーザが異常徴候を認知できるようにすることで、二次電池の使用上の安全性を確保することができる。 According to one embodiment of the present invention, the safety in use of the secondary battery can be ensured by allowing the user to recognize the abnormal sign before the occurrence of an accident such as ignition of the battery pack.
本発明の他の実施形態によれば、バッテリーパック内部に発火事故が発生する危険性が増加した場合、バッテリーパックを外部と完全に遮断することで、内部に流れ込む酸素の供給を遮断し、さらに火炎が外部に広がないようにすることで、安全性を確保することができる。 According to another embodiment of the present invention, when the risk of a fire accident inside the battery pack increases, the battery pack is completely shut off from the outside to cut off the supply of oxygen flowing into the inside, and further. Safety can be ensured by preventing the flame from spreading to the outside.
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。 The following drawings, which are attached to the present specification, illustrate desirable embodiments of the present invention and serve to further understand the technical idea of the present invention as well as a detailed description of the present invention. It should not be construed as being limited to the matters described in the drawings.
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。例えば、垂直ロッドはバイメタルを貫通しても良く、貫通しなくても良い。
Hereinafter, desirable embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms and words used herein and in the scope of the claim shall not be construed in a general or lexical sense and the inventor himself shall explain the invention in the best possible way. It must be interpreted in the meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention in accordance with the principle that the concept of terms can be properly defined. Accordingly, the embodiments described herein and the configurations shown in the drawings are merely one of the most desirable embodiments of the invention and do not represent all of the technical ideas of the invention. It must be understood that at the time of filing, there may be a variety of equivalents and variants that can replace them. For example, the vertical rod may or may not penetrate the bimetal.
図2~図4を参照して、本発明の一実施形態によるバッテリーパックの構造を説明する。 The structure of the battery pack according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
図2は本発明の一実施形態によるバッテリーパックを示した図であり、図3は図2に示された開閉ユニットにおいて、垂直ロッドが第1バイメタルを貫通する形態を示した図であり、図4は図2に示された実施形態によるバッテリーパックにおいて、温度上昇によって冷却孔が閉鎖される様子を示した図である。 FIG. 2 is a diagram showing a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a mode in which a vertical rod penetrates a first bimetal in the opening / closing unit shown in FIG. 4 is a diagram showing how the cooling holes are closed due to a temperature rise in the battery pack according to the embodiment shown in FIG. 2.
図2~図4を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリーパックは、少なくとも一つのバッテリーセル10、バッテリーセル10を収容するパックケース20、パックケース20内部の温度変化に従ってパックケース20を外部と連通するように開放または閉鎖する開閉ユニット30、及びパックケース20からの空気の流出を感知する流量測定器40を含む形態で具現される。
Referring to FIGS. 2 to 4, the battery pack according to the embodiment of the present invention includes at least one
前記バッテリーセル10は、その種類を問わず、その個数も制限しない。一つのバッテリーセル10がパックケース20内に収容されても良く、2以上のバッテリーセル10が直列、並列、または直並列で相互電気的に連結された状態でパックケース20内に収容されても良い。
The number of the
また、前記パックケース20内に収容されるバッテリーセル10の個数が多くなるほどパックケース20内の発熱量も多くなるため、本発明に適用される開閉ユニット30の必要性は一層大きくなる。
Further, as the number of
前記パックケース20は、少なくとも一つのバッテリーセル10を収容し、バッテリーセル10を収容する空間の外にも、後述する開閉ユニット30を収容する空間をさらに備える。
The
前記パックケース20は、貫設された少なくとも一つの冷却孔20aを備え、このような冷却孔20aはバッテリーセル10で発生した熱によって熱くなった空気が外部に流れ出る通路として機能し、これによってバッテリーパックを冷却することができる。
The
前記冷却孔20aは、後述する開閉ユニット30を構成する孔蓋31が冷却孔20aの内側面上に安定的に結合できるように、その入口がパックケース20の外側から内側に向かって細くなる形態を有し得る。前記冷却孔20aの入口部分がこのように外側から内側に向かうほど細くなる形態を有し、後述するように孔蓋31がこれと整合する形状を有すれば、孔蓋31が冷却孔20aの内側面により容易に結合できるようになる。
The
一方、前記冷却孔20aは複数個形成されることもでき、この場合、冷却孔20aの形成個数ほど開閉ユニット30が備えられ、温度変化に従ってすべての冷却孔20aが開放または閉鎖される。
On the other hand, a plurality of the
前記開閉ユニット30は、冷却孔20aが形成された位置と対応する位置に設けられ、パックケース20内部の温度変化に従って冷却孔20aを開閉する。すなわち、前記開閉ユニット30は、パックケース20内部の温度が上がれば、冷却孔20aを閉鎖するように動作し、パックケース20内部の温度が下がれば、冷却孔20aを開放するように動作する。
The opening /
このような動作を可能にするため、本発明の一実施形態によるバッテリーパックに適用される前記開閉ユニット30は、孔蓋31、垂直ロッド32、第1バイメタル33、第2バイメタル34及びストッパ36を含み、また、第2バイメタル34を垂直ロッド32に固定するため、ボルトなどの固定部材35をさらに含むこともできる。
In order to enable such an operation, the opening /
前記孔蓋31は、バッテリーパックの外部に位置し、上述したように冷却孔20aと整合可能なサイズ及び形状を有する。すなわち、前記孔蓋31は、その断面の幅が上部から下部に行くほど細くなる略逆台形状を有し得る。
The
このような孔蓋31は、バイメタル33、34の変形による垂直ロッド32の動きによって、冷却孔20aを閉鎖または開放する。前記孔蓋31は、冷却孔20aを閉鎖して密閉する機能を有することから、弾性を有するゴムなどの材質からなり得る。
Such a
前記垂直ロッド32は、上下方向に延びた長い棒形態であり、一端部は冷却孔20aを通じて孔蓋31と連結され、他端部は第1バイメタル33を貫通して第2バイメタル34に固定される。ここで、上下方向とは、図2を基準にしたとき、上/下の方向を意味する。
The
前記バイメタル33、34は、それぞれ、相異なる熱膨張率を有する一対の金属プレートを接合させたものであり、パックケース20の内側に位置し、バッテリーセル10の発熱によって温度が基準値以上に上昇すれば、熱膨張率がより大きい金属プレートの方向に凸状に反る。
The
本発明において、前記第1バイメタル33の場合、相対的により大きい熱膨張率を有する第1金属プレート33aが上部に配置され、相対的により小さい熱膨張率を有する第2金属プレート33bが下部に配置されて、二つの金属プレート33a、33bが当接して接合された形態を有する。このような第1バイメタル33は、パックケース20内部の温度上昇によって上部に向かって、すなわち冷却孔20a側に向かって中心部が凸状に反る形態変形を起こす。
In the present invention, in the case of the first bimetal 33, the
また、前記第2バイメタル34の場合、第1バイメタル33とは逆に、相対的により大きい熱膨張率を有する第3金属プレート34aが下部に配置され、相対的により小さい熱膨張率を有する第4金属プレート34bが上部に配置されて、二つの金属プレート34a、34bが当接して接合された形態を有する。このような第2バイメタル34は、パックケース20内部の温度上昇によって、第1バイメタル33とは逆に、下部に向かって、すなわち冷却孔20aから離れる方向に向かって中心部が凸状に反る形態変形を起こす。
Further, in the case of the second bimetal 34, contrary to the first bimetal 33, the
前記第2バイメタル34が垂直ロッド32の端部と連結/固定されているため、垂直ロッド32は第2バイメタル34の形態変形によって下部に向かって移動するようになる。また、前記ストッパ36は、冷却孔20aと第1バイメタル33との間に固定/配置される。これによって、前記第1バイメタル33が上方に形態変形を起こす場合、ストッパ36に係止され、反作用によって第1バイメタル33が第2バイメタル34を下部に向かって押し出すようになる。
Since the second bimetal 34 is connected / fixed to the end of the
したがって、前記垂直ロッド32は、第1バイメタル33と第2バイメタル34それぞれの形態変形による変位を合わせた距離ほど下方に移動し、これによって垂直ロッド32の一端部に連結/固定された孔蓋31が下方に移動して冷却孔20aを閉鎖するようになる。
Therefore, the
一方、図示していないが、前記垂直ロッド32の下部には弾性部材がさらに設けられ得る。前記弾性部材は、前記垂直ロッド32の下部を弾性支持することで、温度上昇によるバイメタル33、34の形態変形がないときは垂直ロッド32が下がらないようにして、冷却孔20aの開放状態を維持することができる。
On the other hand, although not shown, an elastic member may be further provided in the lower portion of the
前記流量測定器40は、パックケース20の外側に設けられ、冷却孔20aの入口に隣接して配置されて、冷却孔20aと外部との間で流れる空気の流量を感知する。このような流量測定器40は、上述したようなバイメタル33、34の形態変形によって冷却孔20aが閉鎖される場合、空気の流れがないことを感知し、ユーザが認知できるように直接アラームを発するように構成されても良く、別に備えられたアラーム装置(図示せず)に流量センシング値に関する情報を伝達してアラームを発するようにしても良い。
The flow
このように、本発明の一実施形態によるバッテリーパックは、二つのバイメタル33、34を用いて十分な変位を発生させることで、バッテリーパック内部の温度上昇時に冷却孔20aを迅速且つ確実に閉鎖することができ、それによる流量変化を感知してアラームを発することで、ユーザが非正常な温度上昇を迅速に認知できるようにし、バッテリーパック使用上の安全性を確保することができる。
As described above, the battery pack according to the embodiment of the present invention uses the two bimetals 33 and 34 to generate sufficient displacement to quickly and surely close the
以下、図5及び図6を参照して、本発明の他の実施形態によるバッテリーパックを説明する。 Hereinafter, a battery pack according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図5は本発明の他の実施形態によるバッテリーパックを示した図であり、図6は図5に示された実施形態によるバッテリーパックにおいて、温度上昇によって冷却孔が閉鎖される様子を示した図である。 FIG. 5 is a diagram showing a battery pack according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing how the cooling holes are closed due to a temperature rise in the battery pack according to the embodiment shown in FIG. Is.
図5及び図6に示された実施形態によるバッテリーパックは、上述した実施形態と比べて、二つではなく、一つのバイメタル34のみが設けられる点で相違し、他の構成要素は上述した実施形態と実質的に同一である。したがって、図5及び図6に示された実施形態によるバッテリーパックにおいては、上述した実施形態と重なる説明は省略し、相違する部分を中心に説明する。 The battery pack according to the embodiment shown in FIGS. 5 and 6 is different from the above-described embodiment in that only one bimetal 34 is provided instead of two, and the other components are the above-described implementation. It is substantially the same as the morphology. Therefore, in the battery pack according to the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the description overlapping with the above-described embodiment will be omitted, and the differences will be mainly described.
図5及び図6を参照すれば、本発明の他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記バイメタル34は、バイメタル34の上部に位置し、パックケース20の内部に直接または間接的に固定されたストッパ36によって上方への動きが制限される。
Referring to FIGS. 5 and 6, in a battery pack according to another embodiment of the present invention, the bimetal 34 is a stopper located above the bimetal 34 and directly or indirectly fixed inside the
また、前記バイメタル34は、下部に位置する第3金属プレート34aの熱膨張率がその上部に接合された第4金属プレート34bよりも大きいため、パックケース20内部の温度上昇によって中心部が下方に凸状に突き出る形態で反る形態変形を起こす。
Further, since the thermal expansion rate of the
このとき、前記バイメタル34の中心部が垂直ロッド32の端部に連結/固定されているため、バイメタル34の反りによって垂直ロッド32も下方に移動し、これによって垂直ロッド32の一端部に連結/固定された孔蓋31が下方に移動して冷却孔20aを閉鎖するようになる。
At this time, since the central portion of the bimetal 34 is connected / fixed to the end portion of the
上述したように、本発明の他の実施形態によるバッテリーパックは、一つのバイメタルのみを用いるため、上述した実施形態と比べて簡単な構造だけで二次電池の使用上の安全性を確保することができる。
As described above, since the battery pack according to the other embodiment of the present invention uses only one bimetal, the safety in use of the secondary battery is ensured only by a simple structure as compared with the above-described embodiment. Can be done.
以下、図7及び図8を参照して、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックを説明する。 Hereinafter, a battery pack according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
図7は本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックを示した図であり、図8は図7に示された実施形態によるバッテリーパックにおいて、温度上昇によって冷却孔が閉鎖される様子を示した図である。 FIG. 7 is a diagram showing a battery pack according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows how the cooling holes are closed due to a temperature rise in the battery pack according to the embodiment shown in FIG. 7. It is a figure.
図7及び図8に示された本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックは、図2~図4に示された実施形態によるバッテリーパックと比べて、水平ロッド37及びジョイント38、39が適用された点で相違し、他の構成要素は図2~図4に示された実施形態と実質的に同一である。したがって、図7及び図8に示された本発明のさらに他の実施形態においては、上述した実施形態と重なる説明は省略し、相違する部分を中心に説明する。
The battery pack according to still another embodiment of the present invention shown in FIGS. 7 and 8 has a
図7及び図8を参照すれば、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記水平ロッド37の一端部は垂直ロッド32の下端部と締結される。このとき、前記水平ロッド37と垂直ロッド32とは、相対的に回転できるようにロッドジョイント38によって締結され得る。
With reference to FIGS. 7 and 8, in a battery pack according to still another embodiment of the present invention, one end of the
一方、前記垂直ロッド32の上端部は孔蓋31と締結されるが、このとき、垂直ロッド32と孔蓋31とも相対的に回転できるように蓋ジョイント39によって締結され得る。
On the other hand, the upper end portion of the
前記水平ロッド37は、垂直ロッド32の延長方向の垂直方向に沿って延びた長い棒形態の部品であり、パックケース20内部の温度上昇によるバイメタル33、34の形態変形によって垂直ロッド32から離れる方向に移動する。このように、前記水平ロッド37が垂直ロッド32から離れる方向に移動すれば、垂直ロッド32の下端部も同じ方向に移動し、それによって垂直ロッド32の上端部に回動自在に結合された孔蓋31が下方に移動して冷却孔20aを閉鎖するようになる。
The
このように、本発明のさらに他の実施形態によれば、第1バイメタル33を貫通して第2バイメタル34と連結/固定された水平ロッド37を設けることで、水平方向の力を垂直方向に切り換える方式で冷却孔20aを閉鎖することができ、それによって冷却孔20aとバッテリーセル10との間の空間を最小化してバッテリーパックのエネルギー密度を高めることができる。
As described above, according to still another embodiment of the present invention, by providing the
以下、図9及び図10を参照して、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックを説明する。 Hereinafter, a battery pack according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
図9は本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックを示した図であり、図10は図9に示された実施形態によるバッテリーパックにおいて、温度上昇によって冷却孔が閉鎖される様子を示した図である。 FIG. 9 is a diagram showing a battery pack according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 10 shows how the cooling holes are closed due to a temperature rise in the battery pack according to the embodiment shown in FIG. It is a figure.
図9及び図10に示された実施形態によるバッテリーパックは、図5及び図6に示された実施形態と比べて、水平方向の力を垂直方向に切り換える方式を適用するために水平ロッド37を設ける点、及びこのような力の方向を円滑に切り換えるためのロッドジョイント38と蓋ジョイント39を設ける点で相違し、他の構成要素は実質的に同一である。したがって、図9及び図10に示された実施形態によるバッテリーパックにおいては、上述した実施形態と重なる説明は省略し、相違する部分を中心に説明する。
The battery pack according to the embodiment shown in FIGS. 9 and 10 has a
図9及び図10を参照すれば、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーパックにおいて、前記水平ロッド37の一端部は垂直ロッド32の下端部と締結される。このとき、前記水平ロッド37と垂直ロッド32とは、相対的な回動できるようにロッドジョイント38によって締結され得る。
With reference to FIGS. 9 and 10, in a battery pack according to still another embodiment of the present invention, one end of the
一方、前記垂直ロッド32の上端部は孔蓋31と締結されるが、このとき、垂直ロッド32と孔蓋31とも相対的に回動できるように蓋ジョイント39によって締結され得る。
On the other hand, the upper end portion of the
前記水平ロッド37は、垂直ロッド32の延長方向の垂直方向に沿って延びた長い棒形態の部品であり、パックケース20内部の温度上昇によるバイメタル34の形態変形によって垂直ロッド32から離れる方向に移動する。このように、前記水平ロッド37が垂直ロッド32から離れる方向に移動すれば、垂直ロッド32の下端部も同じ方向に移動し、それによって垂直ロッド32の上端部に回動自在に結合された孔蓋31が下方に移動して冷却孔20aを閉鎖するようになる。
The
このように、本発明のさらに他の実施形態によれば、第2バイメタル34と連結/固定された水平ロッド37を設けることで、水平方向の力を垂直方向に切り換える方式で冷却孔20aを閉鎖することができ、それによって冷却孔20aとバッテリーセル10との間の空間を最小化してバッテリーパックのエネルギー密度を高めることができる。
As described above, according to still another embodiment of the present invention, by providing the
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。 As described above, the present invention has been described with respect to the limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited thereto, and the technique of the present invention is developed by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It goes without saying that various modifications and modifications are possible within the same range of ideas and claims.
1 ヒューズ素子
1a ヒューズ
1b 抵抗
2 センス抵抗
3 マイクロコントローラ
4 スイッチ
10 バッテリーセル
20 パックケース
20a 冷却孔
30 開閉ユニット
31 孔蓋
32 垂直ロッド
33 第1バイメタル
33a 第1金属プレート
33b 第2金属プレート
34 第2バイメタル
34a 第3金属プレート
34b 第4金属プレート
35 固定部材
36 ストッパ
37 水平ロッド
38 ロッドジョイント
39 蓋ジョイント
40 流量測定器
1 Fuse
Claims (11)
前記バッテリーセルを収容し、貫設された冷却孔を備えるパックケースと、
前記パックケースの外側に設けられ、前記冷却孔に隣接して配置される流量測定器と、
前記パックケースの内部の温度変化に従って前記冷却孔を開閉する開閉ユニットとを含むバッテリーパックであって、
前記開閉ユニットは、
前記冷却孔に整合する形状及びサイズを有する孔蓋と、
前記孔蓋と連結される垂直ロッドと、
前記パックケースの内部の温度が上昇して基準温度以上になると、形態変形を起こして前記垂直ロッドを下方に移動させることで前記孔蓋を下方に移動させ、前記冷却孔を閉鎖する一つまたは二つのバイメタルとを含む、バッテリーパック。 With at least one battery cell,
A pack case that houses the battery cell and has a penetrating cooling hole,
A flow rate measuring device provided on the outside of the pack case and adjacent to the cooling hole,
A battery pack including an opening / closing unit that opens / closes the cooling hole according to a temperature change inside the pack case .
The opening / closing unit is
A hole lid having a shape and size that matches the cooling hole,
A vertical rod connected to the hole lid and
When the temperature inside the pack case rises to a temperature equal to or higher than the reference temperature, the vertical rod is moved downward to move the hole lid downward and close the cooling hole. Battery pack including two bimetals .
温度上昇によって上方に凸状に反り、前記垂直ロッドが貫通する貫通孔を備える第1バイメタルと、
前記第1バイメタルの下部に位置し、前記垂直ロッドと結合されて、温度の上昇によって下方に凸状に反る第2バイメタルと、
前記第1バイメタルの上部に位置して前記第1バイメタルの上方への動きを制限するストッパとを含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のバッテリーパック。 The opening / closing unit is
A first bimetal having a through hole through which the vertical rod penetrates, which warps upward in a convex shape due to a temperature rise.
A second bimetal, which is located below the first bimetal and is coupled to the vertical rod and warps downward as the temperature rises.
The battery pack according to any one of claims 1 to 4 , wherein the battery pack is located above the first bimetal and includes a stopper that restricts the upward movement of the first bimetal.
前記一つのバイメタルの上部に位置して前記一つのバイメタルの上方への動きを制限するストッパをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のバッテリーパック。 The opening / closing unit comprises one bimetal that is coupled to the vertical rod and warps downward as the temperature rises.
The battery pack according to claim 1 , further comprising a stopper located on top of the one bimetal and restricting the upward movement of the one bimetal.
前記バッテリーセルを収容し、貫設された冷却孔を備えるパックケースと、
前記パックケースの外側に設けられ、前記冷却孔に隣接して配置される流量測定器と、
前記パックケースの内部の温度変化に従って前記冷却孔を開閉する開閉ユニットとを含むバッテリーパックであって、
前記開閉ユニットは、
前記冷却孔に整合する形状及びサイズを有する孔蓋と、
一端部が前記孔蓋と連結される垂直ロッドと、
前記垂直ロッドの垂直方向に沿って延び、一端部が前記垂直ロッドの他端部と連結される水平ロッドと、
前記パックケースの内部の温度が上昇して基準温度以上になると、形態変形を起こして前記水平ロッドを前記垂直ロッドから離れる方向に移動させることで前記垂直ロッドに連結された孔蓋を下方に移動させ、前記冷却孔を閉鎖する一つまたは二つのバイメタルとを含む、バッテリーパック。 With at least one battery cell,
A pack case that houses the battery cell and has a penetrating cooling hole,
A flow rate measuring device provided on the outside of the pack case and adjacent to the cooling hole,
A battery pack including an opening / closing unit that opens / closes the cooling hole according to a temperature change inside the pack case.
The opening / closing unit is
A hole lid having a shape and size that matches the cooling hole,
A vertical rod whose one end is connected to the hole lid,
A horizontal rod that extends along the vertical direction of the vertical rod and one end of which is connected to the other end of the vertical rod.
When the temperature inside the pack case rises to a temperature equal to or higher than the reference temperature, the horizontal rod is deformed and moved in a direction away from the vertical rod to move the hole lid connected to the vertical rod downward. A battery pack containing one or two bimetals that allow and close the cooling holes.
温度上昇によって前記垂直ロッドに向かう方向に凸状に反り、前記水平ロッドが貫通する貫通孔を備える第1バイメタルと、
前記第1バイメタルに隣接して位置し、前記貫通孔を貫通した水平ロッドの他端部に固定される第2バイメタルと、
前記垂直ロッドと第1バイメタルとの間に位置して、前記第1バイメタルの垂直ロッド方向への動きを制限するストッパとを含むことを特徴とする請求項8に記載のバッテリーパック。 The opening / closing unit is
A first bimetal having a through hole through which the horizontal rod penetrates, which warps convexly in the direction toward the vertical rod due to a temperature rise.
A second bimetal located adjacent to the first bimetal and fixed to the other end of the horizontal rod penetrating the through hole.
The battery pack according to claim 8 , wherein the battery pack is located between the vertical rod and the first bimetal and includes a stopper that limits the movement of the first bimetal in the vertical rod direction.
前記垂直ロッドと前記一つのバイメタルとの間に位置して、前記一つのバイメタルの垂直ロッド方向への動きを制限するストッパをさらに含むことを特徴とする請求項8から請求項10のいずれか一項に記載のバッテリーパック。 The opening / closing unit comprises one bimetal that is coupled to the other end of the horizontal rod and warps convexly in a direction away from the vertical rod as the temperature rises.
One of claims 8 to 10 , further comprising a stopper located between the vertical rod and the one bimetal to limit the movement of the one bimetal in the vertical rod direction. Battery pack as described in section.
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Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112688019B (en) * | 2020-12-25 | 2022-10-14 | 中国第一汽车股份有限公司 | Power battery heat flow discharging device and power battery heat flow discharging method |
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| US12562429B2 (en) * | 2021-11-23 | 2026-02-24 | Polestar Performance Ab | Mechanical vent for battery pack |
| US12263756B2 (en) | 2021-12-30 | 2025-04-01 | Polestar Performance Ab | Bi-material electric vehicle battery disconnect |
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| US20240113354A1 (en) * | 2022-10-04 | 2024-04-04 | Polestar Performance Ab | Bi-material cooling valves |
| JP2024174443A (en) * | 2023-06-05 | 2024-12-17 | 株式会社Subaru | Mobile |
| CN117059954B (en) * | 2023-09-04 | 2024-03-19 | 中海巢(河北)新能源科技有限公司 | Penetrating type container energy storage battery pack |
| KR20260036877A (en) * | 2024-09-09 | 2026-03-17 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Pack housing, battery pack comprising the same, method for cooling the battery pack, and vehicle comprising the same |
| KR20260036940A (en) * | 2024-09-09 | 2026-03-17 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Battery pack, method for cooling the same, and vehicle comprising the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006210190A (en) | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Panasonic Ev Energy Co Ltd | Cooling apparatus and power source device |
| JP2016201333A (en) | 2015-04-14 | 2016-12-01 | 豊田合成株式会社 | Assembled battery |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6212959B1 (en) * | 1999-08-03 | 2001-04-10 | Craig R. Perkins | Hydration insuring system comprising liquid-flow meter |
| US6372378B1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-04-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Battery casing for armored vehicles |
| JP2002343447A (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-29 | Matsushita Battery Industrial Co Ltd | Battery power supply unit |
| US7172831B2 (en) * | 2003-01-09 | 2007-02-06 | Ford Motor Company | Battery system for automotive vehicle |
| JP2005197133A (en) | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell cooling gas supply device |
| KR20060037600A (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery module and chiller for battery module |
| KR100766268B1 (en) * | 2005-02-14 | 2007-10-15 | 주식회사 엘지화학 | Automatic air conditioning filter management device for battery pack and its automatic management method |
| JP2006252785A (en) | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Ricoh Co Ltd | Power supply device and electronic / electric equipment using the same |
| JP2009054303A (en) * | 2007-08-23 | 2009-03-12 | Toyota Motor Corp | Battery pack |
| DE102008043789A1 (en) * | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Robert Bosch Gmbh | battery module |
| KR101619531B1 (en) | 2010-06-21 | 2016-05-11 | 현대자동차주식회사 | Prediction device and method for temperature of cooling water of fuel cell system |
| KR101220485B1 (en) * | 2010-08-13 | 2013-01-10 | 세방전지(주) | A apparatus of protecting electrolyte leakage for battery |
| KR101369323B1 (en) * | 2010-08-30 | 2014-03-05 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus for cooling controlling of secondary battery pack and method thereof |
| WO2012086951A1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | 주식회사 엘지화학 | Method and system for cooling lithium secondary batteries |
| US8665591B2 (en) * | 2010-12-21 | 2014-03-04 | General Electric Company | Systems and methods to thermally manage electronic devices |
| EP2650960B1 (en) * | 2011-01-26 | 2020-01-01 | LG Chem, Ltd. | Cooling element having improved assembly productivity and battery modules including same |
| KR101282473B1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-07-04 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | Battery pack |
| KR101352320B1 (en) | 2011-12-22 | 2014-01-17 | 포스코에너지 주식회사 | Heat recovery apparatus based on fuel cell and its operating method |
| JP5589016B2 (en) | 2012-03-14 | 2014-09-10 | 株式会社日立製作所 | Battery module |
| KR101386896B1 (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-18 | 자화전자(주) | Battery protection device using PTC |
| US9261926B2 (en) * | 2013-06-29 | 2016-02-16 | Intel Corporation | Thermally actuated vents for electronic devices |
| KR101621880B1 (en) | 2013-09-26 | 2016-05-17 | 주식회사 엘지화학 | Battery cooling system |
| US9306247B2 (en) * | 2013-12-18 | 2016-04-05 | Atieva, Inc. | Method of detecting battery pack damage |
| US10211493B2 (en) * | 2014-05-16 | 2019-02-19 | Ford Global Technologies, Llc | Thermal management system for an electrified vehicle |
| CN203910904U (en) * | 2014-05-26 | 2014-10-29 | 深圳市豪鹏科技有限公司 | Power battery pack |
| KR101828968B1 (en) * | 2014-12-04 | 2018-03-29 | 주식회사 엘지화학 | Battery Pack gas discharging apparatus for vehicle |
| KR101734689B1 (en) | 2015-10-15 | 2017-05-24 | 현대자동차주식회사 | cooling system of fuel cell Vehicle |
| KR101796446B1 (en) * | 2016-04-21 | 2017-11-10 | 홍대순 | Battery safety case |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006210190A (en) | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Panasonic Ev Energy Co Ltd | Cooling apparatus and power source device |
| JP2016201333A (en) | 2015-04-14 | 2016-12-01 | 豊田合成株式会社 | Assembled battery |
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